医疗废物高温热处理技术

三、热处理新技术
1.热解（pyrolysis）法
热解法起源于气化技术，学科基础知识与燃烧接近。高温下，有机物的分子键断裂，无机化。裂解需要较高温度，反应时没有大量能量放出，因此需要加入能量。能量加入分内热源（燃料热源）和外热源两类。前者为部分燃料氧化放热，可以是贫氧燃烧气化，也可以是类似两段气化法，间歇地进行燃烧与气化。外热源可以是换热法，如天津龙德在包头的试验炉，用裂解气来燃烧，通过换热器裂解气化医疗垃圾。采用电热法、熔融法加热也是外热源热解，如日本钢管NKK等方法，还有处理化学武器的金属熔融、盐熔融等。等离子体热解是外热源热解的一种，具有很多优点。
外热源热解尾气量小，尾气为可燃气，可以回收利用。对尾气处理的设备投资要求低，运行成本低，排放清洁，受到重视。下面是天津龙德提供的热解气成分的原始数据：

2. PP/V还原气氛热解废物
PP/V是等离子体法热解／玻璃化的英文缩写，具有温度高、裂解速度快、裂解彻底的优点。
等离子体是固体、液体、气体物质三态之外的第四态。等离子体分热等离子体、冷等离子体（非平衡等离子体温度高，正离子温度低）两大类。热等离子体分高温和低温两类，高温等离子体指20000℃以上的等离子体，用于热核反应等；工业用的等离子体一般温度为2000～20000℃，称为低温等离子体。
等离子体处理废物涉及的主要概念有三个：1)直流电源与交流电源；2)等离子体弧与等离子体炬；3)工作气体为氧化气氛或还原气氛。
等离子体处理是外加热源热解处理废物的一种技术，加热速度快，能量大，但并不是将废物加热到10000℃以上。目前商业化等离子体炉实际的热解温度在1000-1400℃范围（一般等离子体弧心温度可以达到7000℃以上）。等离子体火炬的中心温度在3000～4000℃，但接近边缘，温度急剧降低，一般仅2000℃左右。
采用等离子体还原气氛裂解废物的优点是：可根据需要调节，等离子体核心温度在4500℃以上，炉内平均温度可达1500℃以上，对提高销毁效率非常有利；而尾气量仅为焚烧法的5%～10%，是高热值可燃性气体，且很清洁，容易回收利用；尾气气体流速低，颗粒物含量极小，可以采用湿法骤冷和洗涤，能量损失小，设备和运行成本低；空气等离子体处理废物的电耗一般为0.5～0. 9kW•h/kg。
由于二恶英类是由氧原子键合含氯苯环，因此，如果在没有氧的环境下裂解，切断了二恶英的再合成途径。因此，热解和等离子体热解（基本在还原气氛下处理），排放物中二恶英类的浓度极低。如美国星科（Startech）的空气等离子体技术数据，二恶英类的排放仅为焚烧法的1／1250，即使运行工况变动也不会使二恶英排放超标。
国际上，等离子体技术处理废物主要集中在化学武器销毁、低放射性废物处理、焚烧飞灰处理等，近年在医疗废物处理方面也有应用。
国内等离子体法应用很少，深圳真高科采用了直流等离子体焚烧（不是裂解），力学所研究了交流等离子体弧炉裂解医疗废物。
国际上有关危险废物焚烧的研究人员每年在美国聚会，参加“焚烧、热处理技术国际会议-IT3”交流废物焚烧及热处理的经验，包括焚烧、热解、气化、等离子体技术，甚至化学方法等。至2003年，此会议已经召开了22届，是相关领域最重要的大型国际会议，有关化学武器非军事化处理的论文也是该会议的重要议题。
四、结束语
医疗废物的处理是社会发展必须要解决的环境和社会问题。由于我国现代化事业的快速发展以及对环保要求的提高，医疗废物的安全清洁处置已经引起国家的重视，环保部门己经组织制订了《危险废物焚烧污染控制标准》等相关标准，同时引进了等离子体技术设备，建立了4个示范基地。
参考文献：（略）